Преобразователь напряжения в частоту

Преобразователь напряжения в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскин

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 826561

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 07.08.79 (21) 2807269/18-21 (51)М. Кд.

Н 03 К 13/20 с присоединением заявки №вЂ”

Гееуддраввнны0 кемнтвт

СССР на делам нзеервтвннй н етнрмтнй (23) ПриоритетОпубликовано 300481. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 681. .325 (088.8) .Дата опубликования описания Зц0481./

/

/. - ::.1

В. С. Гутников н В. В. Лопатин

/

" /

"«-»

Денинградский ордена Ленина политехнический инстит -им. М. И. Калинина (72) Авторы изобретения (7)) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к электроизмеритель ной технике и может найти применение при построении аналого-цифровых преобразователей, использующих промежуточное преобразо,вание входного сигнала в частоту следования импульсов, а также при построении различных частотно-цифровых измерительных приборов.

Известен преобразователь напряжения в частоту интегрирующего типа, в котором изменение направления интегрирования осуществля1Е ется путем изменения коэффициента передачи преобразуемого напряжения, подключаемого одновременно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, входящего в; состав интегратора (1).

Недостатком устройства является его сложность.

Известен преобразователь напряжения в час- тоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи и петровым резистороМ, включенным между входной шиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, ключ, включенный между инвертнрующим входом операционного усилителя и общей шиной, делитель напряжения, вход которого подключен к входной шине преобразователя, а выход — к неинвертирующему .входу операционного усилителя, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход — к управляющему входу ключа, и второй резистор (2).

Недостатком преобразователя является скачкообразное изменение входного сопротивления при открытии и закрытии ключа, что представляет повышенные требования к величине внутреннего сопротивления источника входного сигнала, а при наличии реактивных параметров, например фильтра или линий свя- ° зн между входным источником и входом преобразователя, приводит к дополнительной погрешности преобразователя.

Цель изобретения — повышение стабильности входного сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе напряжения в частоту, содержащем интегратор, выполненный

826561

3 на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи и первым резистором, включенным между входной шиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, ключ, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, делитель напряжения, вход которого. подключен к входной шине преобразователя, а выход — к неинвертирующему входу операционного усили- 1О теля, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход. — к управляющему входу ключа, второй резистор включен последовательно с ключом.

На чертеже приведен преобразователь, функциональная электрическая схема.

Устройство содержит резисторы 1 и 2, соединенные с входной шиной, резистор 3, образующий с резистором 2 усилитель напряжения,резистор 4, соединенный последовательно с ключом 5, конденсатор 6 и операционный усилитель 7, образующие с резистором 1 интегратор, пороговый элемент 8, вход которого подключен к выходу усилителя 7, а выxone — K управляющему Bxogg ключа 5. По- 25 роговый элемент 8 имеет" два порога срабатывания и выполнен на операционном усили-, теле 9 с целью положительной обратной связи на резисторах 10 и 11.

Преобразователь работает следующим образом.

При разомкнутом состоянии ключа 5 к резистору 1 приложена часть входного напряжения, равная единице минус коэффициент передачи делителя на резисторах 2, 3, так как, ввиду большой величины коэффициента усиления усилителя 7, напряжения на его входах можно принять равными. Напряжение на выходе усилителя 7 изменяется его скоростью, пропорциональной входному напряжению, в результате заряда конденсатора 6 током, протекающим через резистор 1.

По достижении выходным напряжением усилителя 7 порога срабатывания элемента 8 последний срабатываег, вызывая открытие клю- 4

45 ,ча 5. При этом через Резистор 4 протекает ток, пропорциональный. входному сигналу, величина которого должна быть больше тока резистора 1. 3а счет этого ток, протекающий через конденсатор 6, меняет знак, в результа4 те чего напряжение на выходе усилителя 7 изменяется в противоположном направлении. По достижении второго порога срабатывания элемента 8 последний изменяет состояние на противоположное, ключ 5 запирается и весь процесс повторяется.

Ввиду того, что токи перезаряда конденсатора 6 в обоих направлениях пропорциональны входному напряжению, функция преобразования устройства линейна.

Включение последовательно с ключом 5 резистора 4 приводит к тому, что при отпирании ключа 5 вследствие равенства потенциалов на входах усилителя 7 ток через резистор 1 не изменяется, в результате чего входное сопротивление преобразователя при обоих положениях ключа 5 одно и то же, т.е. достигается стабилизация входного сопротивления.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи и первым резистором, включенным между входной шиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, ключ, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, делитель напряжения, вход которого подключен к входной шине преобразователя, а выход — к неинвертирующему входу операционного усилителя, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход — к управляющему входу ключа, и второй резистор, отличающийся тем,что,с целью повышения стабильности входного сопротивления, второй резистор включен последовательно с ключом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 417731, кл. Н 03 К 13/20, 1973.

2. Глазов М. Н. и Иванцов Л. Ф. Линейный преобразователь напряжение-частота, — "

"Приборы и техника эксперимента", 1979, У 1, с. 143 — 144 (прототип).

826561

Составитель В. Дмитриев

Техред М. Рейвес Корректор Н. Бабинец

Редактор А. Власенко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4

Заказ 2335/24 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д 4/5